[发明专利]一种锂电池极片胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂电池极片胶粘剂，包括以下重量份原料：有机溶剂20‑30份、改性聚偏氟乙烯5‑8份、导电组合物0.3‑1份、固化剂0.1‑0.3份、聚乙烯亚胺2‑5份、相容剂1‑3份；所述有机溶剂为N‑甲基吡咯烷酮NMP、N,N‑二甲基甲酰胺DMF、N,N‑二甲基乙酰胺DMAc、二甲基亚砜DMSO中的一种或多种组成的混合物；本发明采用改性聚偏氟乙烯和导电组合物配合，在活性材料颗粒之间形成均匀的导电网络框架，达到填充增强效果，提高粘结强度和容量保持率以及导电性能，抑制活性物质在充放电过程中的膨胀，避免活性物质脱落，提高胶粘剂的粘结能力。

技术领域

本发明涉及锂电池胶粘剂技术领域，具体涉及一种锂电池极片胶粘剂及其制备方法。

背景技术

锂电池自商业化以来，由于其具有高容量、循环次数多、无记忆效应、能量密度高、循环寿命长、绿色环保、使用温度范围宽、高倍率性及安全性等性能被广泛的应用到智能手机、平板电脑、蓝牙耳机、电动自行车和电动汽车等，因此，锂离子电池的电性能、使用寿命及安全性能的研究及其重要。

对于传统的锂电池，正极上的活性物质通过粘结剂粘接在集流体上的，而正极用的粘结剂通常是聚偏氟乙烯(PVDF)，然而它在多次循环充电时，由于活性物质的膨胀，容易发生脱粘，导致活性物质的脱落，使得锂电池的寿命下降。而且随着锂离子电池的发展，电池的能量密度受到越来越大的挑战，粘结剂的导电性能还需要进一步提升。因此为了提高胶粘剂的粘接性能，本发明提供一种锂电池极片胶粘剂及其制备方法。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种锂电池极片胶粘剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种锂电池极片胶粘剂，包括以下重量份原料：

有机溶剂20-30份、改性聚偏氟乙烯5-8份、导电组合物0.3-1份、固化剂0.1-0.3份、聚乙烯亚胺2-5份、相容剂1-3份。

优选地，所述锂电池极片胶粘剂包括以下重量份原料：

有机溶剂25份、改性聚偏氟乙烯7份、导电组合物0.6份、固化剂0.2份、聚乙烯亚胺3、相容剂2份。

优选地，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮NMP、N,N-二甲基甲酰胺DMF、N,N-二甲基乙酰胺DMAc、二甲基亚砜DMSO中的一种或多种组成的混合物。

优选地，所述改性聚偏氟乙烯的制备方法的制备方法，包括以下步骤：

S1、在去离子水中加入总量5-10％的十二烷基硫酸钠，搅拌溶解后加入去离子水总量10-20％的单体偏氟乙烯和去离子水总量20-30％的聚四氟乙烯，搅拌乳化，然后加入去离子水总量1-3％的过硫酸钾，搅拌均匀，再加入去离子水总量1-2％的亚硫酸氢钠，搅拌至混合均匀，反应结束后，除去残留单体，破乳、烘干得到(偏氟乙烯-聚四氟乙烯)共聚物；

S2、将5-10份(偏氟乙烯-聚四氟乙烯)共聚物溶于10-20份N-甲基吡咯烷酮，依次加入1-3份单体甲基丙烯酸缩水甘油酯1-2份氯化亚铜、1-2份2,2-联吡啶Bpy，在室温反应8-10h后，脱去溶剂，得到改性聚偏氟乙烯。

优选地，所述S1中搅拌混合温度为45-60℃，反应4-6h，烘干温度为50-60℃。

本发明胶粘剂的粘结强度最大可达到7.87Mpa，具有优异的粘结强度；首次充放电效率达到98.8％，30次后的充放电效率达到96.4％，从而提高锂电池的使用寿命。

优选地，所述导电组合物按重量份计，包括如下成分：导电剂乳液5-15份、电解质1-3份、去离子水30-50份、PH缓冲剂0.01-0.2份、螯合剂0.05-1.5份。